FI105335B - Process and apparatus for technical fractionation of polymers - Google Patents

Process and apparatus for technical fractionation of polymers Download PDF

Info

Publication number
FI105335B
FI105335B FI920660A FI920660A FI105335B FI 105335 B FI105335 B FI 105335B FI 920660 A FI920660 A FI 920660A FI 920660 A FI920660 A FI 920660A FI 105335 B FI105335 B FI 105335B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
temperature
feed
column
polymer
phase
Prior art date
Application number
FI920660A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI920660A (en
FI920660A0 (en
Inventor
Klaus Weinmann
Lutz Tschersich
Bernhard Anton Wolf
Original Assignee
Pluss Stauffer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pluss Stauffer Ag filed Critical Pluss Stauffer Ag
Publication of FI920660A0 publication Critical patent/FI920660A0/en
Publication of FI920660A publication Critical patent/FI920660A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI105335B publication Critical patent/FI105335B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G85/00General processes for preparing compounds provided for in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/04Fractionation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

In a process for industrial fractionation of polymers using an extraction column and a homogeneous extraction agent a homogeneous feed is supplied to a region of the extraction column which is nearer the upper end thereof when the feed has a greater density than the extraction agent and which is nearer the lower end thereof when the feed has a lower density than the extraction agent. An apparatus for carrying out this process consists advantageously, instead of a pulsed sieve plate column as hitherto, of an unpulsed filling body column which leads to a better separation because a back mixing is avoided in favourable manner.

Description

1 1053351 105335

MENETELMÄ JA LAITE POLYMEERIEN TEKNISTÄ FRAKTIOINTIA VARTEN - FÖRFARANDE OCH ANORDNING VID TEKNISK FRAK-TIONERING AV POLYMERERMETHOD AND APPARATUS FOR TECHNICAL FRACTIONATION OF POLYMERS - FÖRFARANDE OCH ANORDNING VID TECHNICAL FRAK-TIONERING AV POLYMERER

Keksintö koskee menetelmää polymeerien tek-5 nistä fraktiointia varten, jossa käytetään uuttokolon-nia ja uuttoainetta, samoin kuin laitetta tämän menetelmän toteuttamiseksi.The invention relates to a process for the technical fractionation of polymers using an extraction column and an extractant, as well as an apparatus for carrying out this process.

Polymeerien fraktiointi liuoksesta on ennestään tunnettua tekniikkaa julkaisuista, M.J.R: Cantow: 10 Polymer Fractionation; Academic Press N.Y. 1967, ja M. Hoffman, H.Krömer, R.Kuhn: Polymeranalytik, ThiemeFractionation of polymers from solution is a prior art technique known from M.J.R. Cantow: 10 Polymer Fractionation; Academic Press N.Y. 1967, and M. Hoffman, H.Krömer, R.Kuhn: Polymeranalytik, Thieme

Verlag,· Stuttgart 1977. Tällöin laimennetussa liuoksessa oleva polymeeri erotetaan molekyylipainonsa ja/tai kemiallisen koostumuksensa perusteella faasi-15 tasapainoa apuna käyttäen, jolloin usein toistuvilla jaksoittaisilla perustoimenpiteiden toistoilla ja mielekkäillä välifraktioiden jälleenyhdistämisillä saadaan aikaan hyvä erotustulos. Menetelmän taloudellinen hyväksikäyttö on kuitenkin arveluttava työajan ja liu-20 ottimien suurien käyttökustannuksien takia, joita tarvitaan, kun fraktioinnin mittasuhde ylittää gramman .Verlag, · Stuttgart 1977. In this case, the polymer in the diluted solution is separated on the basis of its molecular weight and / or chemical composition with the aid of phase-15 equilibrium, whereby frequent repetitive repetitions of basic operations and meaningful recombination of intermediate fractions provide good separation. However, the economical exploitation of the method is questionable because of the working time and the high operating costs of the Liu-20 pickups required when the fractionation ratio exceeds one gram.

Alussa mainitun tunnetun tekniikan mukainen menetelmä on jo aikaisemmin julkaistu patenttijul-25 kaisussa DE 32 42 130. Tässä ennestään tunnetussa menetelmässä käytetään edullisesti hyväksi sellaista ilmiötä, että polymeerinäytteestä, jolla on suuri mo-lekylaarinen ja/tai kemiallinen epäyhtenäisyys, voidaan valmistaa tuotteita, joilla on pienempi epäyhte-30 näisyys, kun fraktioitavat polymeerit liuotetaan sopivaan yksi- tai useampikomponenttiseen liuottimeen ja tätä liuosta tai vast, tätä syöttöä uutetaan jatkuvassa vastavirrassa toisen nesteen tai vast, uuttoaineen avulla, joka sisältää samat liuotinkomponentit kuin 35 syöttö. Tällöin liuotinkomponentti(-komponentit) syötössä ja uuttoaineessa valitaan siten, että ensiksikin 105335 lähtöpolymeereistä ja liuotinkomponentista(-komponenteista) käyttölämpötilassa koostuva kokonaisjärjestelmä muodostaa puutteellisen sekoittumisen, toiseksi että syötön koostumus faasidiagrammissa vastaa tämän 5 puutteellisen sekoittumisen ulkopuolella olevaa pistettä, ja kolmanneksi, että uuttoaineen koostumus on valittu siten, että yhdysviiva syötön ja uuttoaineen (käyttösuora) välillä leikkaa puutteellisen sekoittumisen.The prior art prior art method has been previously disclosed in DE 32 42 130. This prior art process advantageously takes advantage of the phenomenon that a polymer sample having a high molecular and / or chemical mismatch can be used to make less inconsistency, when the polymers to be fractionated are dissolved in a suitable single or multi-component solvent and this solution or equivalent, this feed is extracted in a continuous counter-stream by means of another liquid or counter extractant containing the same solvent components as the feed. In this case, the solvent component (s) in the feed and extractant are selected so that, firstly, the total system of 105335 starting polymers and solvent component (s) at operating temperature forms an incomplete mixing, secondly, the feed composition in the phase diagram equals selected so that the connecting line between the feed and the extractant (drive line) cuts inadequate mixing.

10 Erotuksen optimoimiseksi syöttö- ja uutto- ainevirtojen suhde tulisi valita siten, että käyttö-pisteessä, so. fraktiointilaitteen koko sisällön kes-kikoostumus stationaarisessa käytössä, on korkeampi polymeeripitoisuus kuin käyttökäyrän ja alemman poly-15 meeripitoisuuden omaavan jakautumiskäyrän leikkauspisteessä . Kaikissa tapauksissa käyttöpiste valitaan puutteellisen sekoittumisen sisältä. Fraktioiminen on saatu aikaan, niin että uuttokolonniin asetetut poly-meerimolekyylit, jakautuvat eri laajuudessa vastakkai-20 sesti virtaaviin faaseihin riippuen niiden molekyyli-painosta ja vast, kemiallisesta koostumuksestaan ja vast, geometrisesta rakenteesta, jolloin jakautuminen helpottuu lisätoimenpiteiden avulla, kuten esim. faasien voimakkaalla dispergoimisella. Työskennellään 25 siis jatkuvan vastavirtauuttamisen erityisellä alueella, jossa edullisesti käytetään "sisäistä puutteellista sekoittumista", jolloin esiintyy seoksen jakaantumista vain polymeerin läsnäollessa. Yksinkertaisesti sanottuna esim. eripitkien polymeerimolekyylien tapa-30 uksessa ei tarvitse päättää, pidetäänkö tiettyä liuotinta, joka on vain rajoitetusti toisen kanssa sekoittuva, toiseen nähden edullisempana, vaan ainoastaan halutaanko polymeeri mieluummin laimennettuun tai väkevä it yyn toistensa ohi virtaavaan faasiin.10 In order to optimize the separation, the ratio of feed and extractor flows should be chosen such that at the point of use, i. The average composition of the entire contents of the fractionator in stationary use is higher in polymer content than at the intersection of the distribution curve and the lower poly-15 polymer content. In all cases, the point of use is selected from within the faulty mixing. Fractionation is achieved so that the polymer molecules placed on the extraction column are distributed in varying degrees into oppositely flowing phases depending on their molecular weight and counter, chemical composition and counter, geometric structure, whereby separation is facilitated by additional steps, e.g. . Thus, work is carried out in a special area of continuous counter-extraction, where "internal defective mixing" is preferably employed, whereby the distribution of the mixture occurs only in the presence of the polymer. Simply put, for example, in the case of polymer molecules of different lengths, one does not have to decide whether a particular solvent which is only slightly miscible with the other is preferred over the other, but only whether the polymer is preferably diluted or concentrated.

35 Näissä ennestään tunnetuissa menetelmissä on epäedullista, että termodynaamisista perusteista johtuen ei voida välttää epäkohtaa, että poistettu sooli 3 105335 vielä sisältää huomattavia määriä pitkiä ketjuja, so. että tyydyttävä fraktiointi saadaan ainoastaan useammalla erillisellä kokeella. Fraktiointimenetelmää ei siis voida pitää teknisesti käyttökelpoisena.In these prior art processes, it is disadvantageous that for thermodynamic reasons, the disadvantage that the removed sol 3 105335 still contains considerable amounts of long chains, i.e. that satisfactory fractionation can only be obtained by several separate experiments. Thus, the fractionation process cannot be considered technically feasible.

5 Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin mene telmä ja laite polymeerien teknistä fraktiointia varten, jolla esim. suurimolekyyliset aineet voidaan erottaa samalaisella tarkkuudella kuin pienmolekyyli-set aineet ja tietysti eri kriteerien (erityisesti 10 molekyylipainon, kemiallisen rakenteen, geometrisen rakenteen) perusteella. Menetelmä soveltuu myös muovien valmistamiseen/kierrättämiseen ja uudelleen hyväksikäyttöön, ja menetelmän jälkeen tai vast, laitteella fraktioinnin jälkeen polymeeriä voidaan käyttää hyväk-15 si dispergointiaineena ja/tai jauhatusapuaineena täy teaineissa ja/tai mineraaleissa ja/tai pigmenteissä.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for the technical fractionation of polymers which can distinguish, for example, high molecular weight substances with the same accuracy as low molecular weight substances and, of course, different criteria (especially 10 molecular weight, chemical structure, geometric structure). The process is also suitable for the production / recycling and reuse of plastics, and after the process or after fractionation by the device, the polymer can be used as a good dispersant and / or grinding aid in fillers and / or minerals and / or pigments.

Keksintö toteutetaan menetelmän osalta pa tenttivaatimuksen 1 ja laitteen osalta patenttivaatimuksen 18 tunnusmerkkien mukaisesti. Edullinen keksin-20 non mukainen menetelmän käyttö on tehty tunnetuksi patenttivaatimuksessa 15 ja fraktioitu polymeeri patenttivaatimuksissa 16 ja 17.The invention is carried out according to the features of claim 1 and the device of claim 18, in a method. The preferred use of the process according to the invention is disclosed in claim 15 and the fractionated polymer in claims 16 and 17.

Menetelmän ja laitteen edelleen edullisia sovellutuksia on esitetty patenttivaatimuksen 1 ja 25 vast, patenttivaatimuksen 18 jälkeisissä patenttivaatimuksissa .Further preferred embodiments of the method and apparatus are set forth in the claims following claims 1 and 25, respectively.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä polymeerien teknistä fraktiointia varten, jossa käytetään uuttoko-lonnia ja homogeenistä uuttoainetta, on edullisesti 30 seuraavat reaktiovaiheet: a) homogeeninen syöttö tuodaan uuttokolonnin osaan, joka sijaitsee lähempänä kolonnin yläpäätä, kun syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys, ja lähempänä alapäätä, kun syötön tiheys on pienempi kuin 35 uuttoaineen tiheys; b) homogeeninen uuttoaine tuodaan uuttokolonnin ala-päätä lähempänä sijaitsevaan osaan, kun syötön tiheys 4 105335 on suurempi kuin uuttoaineen tiheys, ja yläpäätä lähempänä sijaitsevaan osaan, kun syötön tiheys on pienempi kuin uuttoaineen tiheys, jolloin yläsyöttökohdan alapuolella oleva kolonnin osa pidetään ensimmäisessä 5 lämpötilassa c) syötön ja uuttoaineen virtaukset valitaan siten, että lämpötilassa Tx esiintyy kaksi faasia rinnakkain ja että tapahtuu lähtöpolymeerin toivottua jakautumista molempiin saatuihin fraktioihin, jolloin uuttoai- 10 neesta saatu polymeeriä vähemmän sisältävä faasi kulkeutuu eteenpäin seuraavaan kolonnin osaan, jossa vallitsee lämpötila T2, joka on alempi kuin lämpötila T1( kun polymeeriliukoisuus pienenee lämpötilan laskiessa, ja korkeampi kuin lämpötila Tw kun polymeeriliukoisuus 15 pienenee lämpötilan kasvaessa; d) lämpötilassa T2 erottuu polymeeriä runsaammin sisältävä faasi, joka siirtyy viereisen kolonnin osaan, jossa lämpötila on T1( ei liukene siihen enää täydellisesti ja on mukana uuttoprosessissa siten, että sta- 20 tionääritilassa kolonnin päässä, josta tämä faasi poistetaan, saadaan geelifaasi, joka sisältää tässä yhdessä fraktiossa toivotut molekylaariset osat; e) toisesta päästä kolonnia poistetaan soolifaasi, joka sisältää tässä toisessa fraktiossa toivotut mole- 25 kylaariset osat; ja f) vaiheita (a) - (e) toistetaan käyttämällä saatua geeli fraktiota suoraan syöttönä, kunnes lähtönäyte on jaettu toivottuun määrään fraktioita.The process of the invention for the technical fractionation of polymers using an extraction column and a homogeneous extraction agent preferably has the following reaction steps: a) introducing a homogeneous feed into a part of the extraction column closer to the top of the column when the feed density is higher than the extraction density; when the feed density is less than 35 extractives; b) introducing the homogeneous extractant into the lower end of the extraction column when the feed density 4 105335 is higher than the extractant density and into the upper end when the feed density is lower than the extractant density, maintaining the column temperature below the upper feed point ) the feed and extractor flows are selected such that at Tx the two phases coexist and the desired distribution of the starting polymer to both fractions occurs, whereby the polymer-less phase obtained from the extractant is carried to the next part of the column having a temperature T2 lower than temperature T1 (when the solubility of the polymer decreases as the temperature decreases, and higher than Tw when the solubility of the polymer decreases as the temperature increases; d) at temperature T2, a phase containing The part of the Reisen column having a temperature of T1 (no longer completely soluble therein and involved in the extraction process such that, in the stationary state at the end of the column from which this phase is removed, a gel phase containing the desired molecular moieties is obtained; e) removing at the other end of the column the sol phase containing the desired molecular moieties in this second fraction; and f) repeating steps (a) to (e) using the resulting gel fraction directly as feed until the starting sample is divided into the desired number of fractions.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen menetelmän 30 toteuttamiseksi kuluu edullisesti pitkänomainen uutto-kolonni, johon kuuluu alempi osa, joka on varustettu : ensimmäisellä lämpötilansäätimellä, ja tätä seuraava toinen ylempi osa, joka on varustettu toisella lämpötilansäätimellä, sekä uuttokolonnin yläpään puolisessa 35 osassa ensimmäinen tulokohta syöttö-uuttoainetta varten, uuttokolonnin alapään puoleisessa osasssa oleva toinen tulokohta uuttoainetta-syöttöä varten, frak- 5 105335 tionpoistokohta uuttokolonnin yläpäässä ja fraktion-poistoputki uuttokolonnin alapäässä.Preferably, the apparatus of the invention for carrying out the method 30 uses an elongated extraction column comprising a lower portion provided with: a first temperature regulator and a subsequent second upper portion provided with a second temperature regulator and a first inlet 35 for the feed extractant. , a second entry point for extractor feed at the lower end of the extraction column, a fractionation outlet at the top of the extraction column, and a fraction outlet at the lower end of the extraction column.

Keksinnön mukaisesti on eduksi ja ensi kerran mahdollista jakaa lähtöpolymeerit yhdessä menetelmä-5 vaiheessa siten, että erotettu, toivotun yhtenäisyyden omaava soolifraktio soveltuu heti käytettäväksi ja muodostunut geelifraktio voidaan välittömästi käyttää uudelleen seuraavan fraktion uuttamiseen , uuttoaineen kokoonpanon, tulovirtauksen määräämisen sekä lämpöti-10 lan säätämisen suhteen muutetuissa olosuhteissa.According to the invention, it is advantageous and for the first time possible to divide the starting polymers in one process step such that the separated sol fraction having the desired uniformity is immediately applicable and the resulting gel fraction can be immediately reused for extraction of the next fraction, extraction composition, flow control and temperature control. in changed circumstances.

Edullisella tavalla erotetaan syötön tai vast, uuttoaineen tulokohdan yläpuolella tai vast, alapuolella pidemmälle ylöspäin ja vast, alaspäin kuljetetusta soolifaasista uusi polymeeririkas faasi, 15 jolloin tämä uudelleen sedimentoituva tai vast, nouseva faasi edullisesti sisältää huonommin liukenevat molekyylit.Advantageously, a new polymer-rich phase is separated from the sol phase transported upstream or downstream of the feed or resp, downstream of the extractor entry point or counter, respectively, whereby this re-sedimenting or resp ascending phase preferably contains less soluble molecules.

Edullisen keksinnön mukaisen lisäsovellutuk-sen mukaan lämpötila Tx valitaan edullisesti binäärisen 20 systeemin tapauksessa sameuskäyrän ääriarvosta 30°C:een asti puutteellisen seoksen sisäpuolella ja .tertiäärisen systeemin tapauksessa neste/nesteen-jakaantumisen lämpötila-alueelta, jolloin sekä binäärisen että myös tertiäärisen systeemin T2 valitaan 25 polymeerien liukoisuuteen vaikuttavan lämpötilan pe-rusteella 40 °C:een asti T^stä.According to a further preferred embodiment of the invention, the temperature Tx is preferably selected for the binary system from the extreme value of the turbidity curve up to 30 ° C inside the deficient mixture and for the tertiary system from the temperature range of the liquid / liquid distribution. based on the temperature affecting the solubility of the polymers up to 40 ° C from T ^.

Erikoisesti on vielä suunniteltu, että käytettäessä menetelmävaiheessa (f) seosliuottimia, joissa termodynaamisesti parempien komponenttien pitoi-30 suutta lisätään niin paljon, että pidettäessä lämpötila Ti on syöttönä käytetyn edellisestä menetelmävai-heesta saadun geelifraktion helpommin liukenevat osat tulevat liukoisiksi. Tällöin lämpötila T2 syötön kasvaneen yhtenäisyyden seurauksena on lähempänä lämpöti-35 laa T2 kuin edellisessä vaiheessa.Specifically, it is further contemplated that in process step (f), when using mixed solvents in which the content of thermodynamically superior components is increased to such an extent that the more soluble portions of the gel fraction from the previous process step used are maintained at a temperature Ti. Thus, as a result of the increased uniformity of the feed T2, the temperature T2 is closer to the temperature T2a than in the previous step.

Käytettäessä yksikomponenttiliuotinta menetelmävaiheessa (f) tapauksessa, jossa polymeeriliukoi- 6 105335 suus vähenee laskevan lämpötilan mukaan, lämpötilaa nostetaan ja lämpötila T3 säädetään etäisyyden päähän lämpötilan alapuolelle, joka kasvaa systeemin sekoi-tuslämmön laskevan osuuden mukaan, kun taas edullises-5 ti käytettäessä yksikomponenttiliuotinta siinä tapauksessa, jossa polymeeriliukoisuus vähenee nousevan lämpötilan mukana, lämpötilaa Ti lasketaan ja lämpötila T2 vastaavasti valitaan tämän arvon yläpuolelta.When using a one-component solvent in process step (f) in the case where the polymer solubility decreases with the decreasing temperature, the temperature is raised and the temperature T3 is adjusted to a distance below the temperature which increases with the decreasing proportion of system mixing heat. where the solubility of the polymer decreases with the rising temperature, the temperature T1 is lowered and the temperature T2 respectively selected above this value.

Keksinnön mukainen menetelmä ja keksinnön 10 mukainen laite sopivat esim. seuraavaan neljään frak-tiointitehtävään: 1.) Polymeerinäytteiden tekniseen fraktiointiin, jotka sisältävät ainoastaan lineaarisesti muodostettuja eri molekyylipainoisia molekyylejä, jotka koostuvat kerni-15 allisesti identtisistä rakenneosista (lineaarisia ho- mopolymeerejä), jolloin polymeeriliukoisuus pienenee molekyylipainon kasvaessa ja lämpötilan laskiessa ja jolloin syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys.The process according to the invention and the device according to the invention are suitable, for example, for the following four fractionation tasks: 1.) Technical fractionation of polymer samples containing only linearly formed molecules of different molecular weights consisting of cerly identical homologous polymers, wherein the polymer decreases as the molecular weight increases and the temperature decreases, resulting in a higher feed density than the extractant density.

20 2.) Polymeerinäytteiden tekniseen fraktiointiin, jotka sisältävät ainoastaan lineaarisesti muodostettuja eri molekyylipainoisia molekyylejä, jotka koostuvat kemiallisesti identtisistä rakenneosista (lineaarisia ho- mopolymeerejä), jolloin polymeeriliukoisuus pienenee 25 lämpötilan kasvaessa ja syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys.2.) Technical fractionation of polymer samples containing only linearly formed molecules of different molecular weights consisting of chemically identical constituents (linear homopolymers), whereby the solubility of the polymer decreases with increasing temperature and the density of the feed is greater than the density of the extractant.

3.) Polymeerinäytteiden tekniseen fraktiointiin, jotka sisältävät ainoastaan lineaarisesti muodostettuja eri molekyylipainoisia molekyylejä, jotka koostuvat keni-30 allisesti identtisistä rakenneosista (lineaarisia ho- mopolymeerejä), jolloin polymeeriliukoisuus pienenee molekyylipainon kasvaessa ja lämpötilan laskiessa ja jolloin syötön tiheys on pienempi kuin uuttoaineen tiheys.3.) For the technical fractionation of polymer samples containing only linearly formed molecules of different molecular weights, composed of chemically identical constituents (linear homopolymers), whereby the solubility of the polymer is reduced as the molecular weight increases and the density of the feed is lower.

35 4.) Polymeerinäytteiden tekniseen fraktiointiin, jotka sisältävät ainoastaan lineaarisesti muodostettuja eri molekyylipainoisia molekyylejä, jotka koostuvat kerni- 1 105335 allisesti identtisistä rakenneosista (lineaarisia ho-mopolymeerejä), jolloin polymeeriliukoisuus vähenee molekyylipainon kasvaessa ja lämpötilan kasvaessa ja jolloin syötön tiheys on pienempi kuin uuttoaineen 5 tiheys.4.) For the technical fractionation of polymeric samples containing only linearly formed molecules of different molecular weights consisting of cereally identical constituents (linear homopolymers), whereby the solubility of the polymer decreases as the molecular weight increases and the temperature increases with 5 density.

Ensin mainitussa tapauksessa homogeeninen syöttö tuodaan uuttokolonnin yläpäätä lähempänä sijaitsevaan osaan ja homogeeninen uuttoaine tuodaan uuttokolonnin alapäätä lähempänä sijaitsevaan osaan, 10 jolloin lämpötila Ti on korkeampi kuin lämpötila T2.In the former case, the homogeneous feed is introduced into the part nearer the upper end of the extraction column and the homogeneous extractant is introduced into the part closer to the lower end of the extraction column, wherein T 1 is higher than T 2.

Toisessa tapauksessa tapahtuu syötön ja uuttoaineen lisäys samalla tavalla kuin tapauksessa l, jolloin kuitenkin lämpötila T2 on korkeampi kuin lämpötila T2.In the second case, the feed and the extractant are added in the same way as in case 1, however, the temperature T2 is higher than the temperature T2.

15 Kolmannessa tapauksessa homogeeninen syöttö tuodaan uuttokolonnin alapäätä lähempänä sijaitsevaan osaan ja uuttoaine uuttokolonnin yläpäätä lähempänä sijaitsevaan osaan, jolloin lämpötila ^ on korkeampi kuin lämpötila T2.In the third case, the homogeneous feed is introduced into the part nearer the lower end of the extraction column and the extractant into the part nearer the upper end of the extraction column, wherein the temperature λ is higher than the temperature T2.

20 Neljännessä tapauksessa tapahtuu syötön ja uuttoaineen läpijohtaminen samalla tavalla kuin tapauksessa 3, jolloin kuitenkin lämpötila T2 on korkeampi kuin lämpötila Tx.In the fourth case, the feed and the extractant pass through in the same manner as in case 3, however, the temperature T2 is higher than the temperature Tx.

Syötön koostumus määritetään edullisella ta-25 valla Gibbschen faasikolmiossa olevan pisteen avulla, ' joka sijaitsee kyseessä olevan systeemin puutteellisen sekoittamisen ulkopuolella tietyssä työskentelylämpö-tilassa. Tämän lähtöliuoksen tulee olla mahdollisimman konsentroitu polymeereistä ja, siinä tapauksessa, että 30 käytetään seosliuottimia, tulee sisältää vain riittävä määrä termodynaamisesti huonoa liuotinta.The composition of the feed is determined in an advantageous manner by means of a point in the Gibbschen phase triangle which is located outside the inadequate mixing of the system in question at a given operating temperature. This stock solution should be as concentrated as possible in the polymers and, if mixed solvents are used, should contain only a sufficient amount of the thermodynamically poor solvent.

Liuottimen valinta jatkuvaa fraktiointikäyt-töä varten valitaan sen perusteella, että saadaan py-’ syvä neste/nesteen-jakaantumisen. Käytettäessä yksi- 35 komponenttiliuotintä lämpötila Tx valitaan edullisesti siten, että se on maksimisameuslämpötilan alapuolella, kun polymeerin liukoisuus pienenee lämpötilan laskies- 8 105335 sa ja minimisameuslämpötilan yläpuolella, kun polymeerin liukoisuus vähenee lämpötilan kasvaessa. Käytettäessä seosliuotinta lämpötila Tx valitaan niin, että saadaan pysyvä neste/nesteen-jakautuminen (kiteiden 5 muodostumisen estäminen), ettei tapahdu polymeerin ketjunmuodostusta ja että makroskooppinen faasinerotus tapahtuu laitteessa faasien viipymisajan aikana. Syöttö pidetään kokonaisfraktiointiajan stabiilina suhteessa liukoisen tai kiinteän faasin saostamiseen ja 10 polymeeri ei saa näiden olosuhteiden aikana osoittaa minkäänlaista ketjunmuodostusta. Seosliuottimien koostumus valitaan edullisesti jokaisen fraktioinnin mukaan niin, että Gibbschen faasikolmion pisteiden välillä oleva yhdysviiva, joka edustaa syötön ja uuttois aineen koostumusta, leikkaa asiaan kuuluvat puutteelliset sekoittumiset. Syötön koostumuksen esimerkkejä on esitetty myöhemmin esimerkkiosan taulukossa.The choice of solvent for continuous fractionation use is selected on the basis of obtaining a stable liquid / liquid distribution. When using a single-component solvent, the temperature Tx is preferably selected to be below the maximum turbidity temperature when the solubility of the polymer decreases as the temperature drops and above the minimum turbidity temperature when the solubility of the polymer decreases as the temperature increases. When using a mixed solvent, the temperature Tx is selected so as to obtain a steady liquid / liquid distribution (inhibition of crystal 5 formation), to prevent polymer chain formation, and to ensure macroscopic phase separation in the device during phase residence time. The feed is kept stable over the total fractionation time relative to the precipitation of the soluble or solid phase and the polymer must not show any form of chain formation under these conditions. Preferably, the composition of the mixed solvents is selected according to each fractionation such that the dashed line between the points of the Gibbschen phase triangle, which represents the composition of the feed and the extractant, intersects the incomplete mixing. Examples of feed composition are shown later in the table of the Example section.

Lähtöpolymeerit erotetaan edullisesti ketju-pituuksien mukaan tai edelleen lineaarisen, haaroittu-20 neen tai syklisen rakenteen mukaan tai kemiallisesti erilaisten rakenneosien erilaisten pitoisuuksien mukaan. Jos lähtönäytteen polymeerimolekyylit eivät ainoastaan eroa molekyylipainoltaan vaan myös geometriselta rakenteeltaan, esimerkiksi lineaarisuudeltaan 25 tai eri haaroittuneisuusasteeltaan, ja/tai kemialli- seita rakenteeltaan, esimerkiksi monomeereistä A ja B koostuvat kopolymeerit, täytyy liuotin valita erityisen tavoitteen asettamisen perusteella. Sama pätee syklisten yhdisteiden fraktioinnissa. Tämä tarkoittaa, 30 että haluttaessa esimerkiksi kopolymeerien toivottua erotusta niiden kemiallisen koostumuksen mukaan (suurin piirtein riippumatta niiden molekyylipainoista), liukoisuus valittuihin uuttoaineisiin täytyy olla enemmän riippuvainen polymeerien kemiallisesta luon-35 teestä kuin niiden molekyylimassoista. Jos A: ta runsaasti sisältävät polymeerimolekyylit ovat huonommin liukenevia kuin B:tä runsaasti sisältävät molekyylit, 9 105335 niin edelliset saadaan geelifraktioon ja viimeksi mainitut soolifraktioon.Preferably, the starting polymers are separated by chain lengths or further by linear, branched or cyclic structure, or by different concentrations of chemically different constituents. If the polymer molecules of the starting sample differ not only in their molecular weight but also in their geometric structure, for example linearity or different degree of branching, and / or in the copolymers of chemical structures, for example monomers A and B, the choice of solvent must be specific. The same applies to the fractionation of cyclic compounds. This means that, if desired, for example, the desired separation of copolymers according to their chemical composition (approximately regardless of their molecular weights), solubility in the selected extraction media must be more dependent on the chemical nature of the polymers than on their molecular weights. If the A-rich polymer molecules are less soluble than the B-rich molecules, then the former are obtained in the gel fraction and the latter in the sol fraction.

Kopolymeerien liukoisuus on riippuvainen ensiksikin niiden molekyylimassoista ja toiseksi niiden 5 kemiallisesta koostumuksesta. Lukuisissa tapauksissa löydettiin liuotin/saostumis-aineyhdistelmiä, jotka erottivat ensimmäiseen tai toiseen tekijään perustuen. Tällaisia sopivia pareja alan ammattimies saa selville tunnettujen menetelmien, saostustitrauksien avulla.The solubility of the copolymers depends firstly on their molecular weights and secondly on their chemical composition. In many cases, solvent / precipitator combinations were found which separated based on the first or second factor. Such suitable pairs will be apparent to those skilled in the art by known methods, precipitation titrations.

10 Homogeeninen uuttoaine voi olla yksi- tai useampikomponenttinen liuotin. Toistettaessa menetel-mävaiheita patenttivaatimuksen 1 mukaisen tunnusmerkin (f) mukaisesti, kun käytetään seosliuottimia siten, että, niiden termodynaamisesti parempien komponenttien 15 pitoisuutta lisätään, niin säilytettäessä lämpötila Τλ syöttönä käytetyn, edellisestä menetelmävaiheesta saadun geelifraktion lyhytketjuiset osat tulevat edullisesti liukoisiksi. Lämpötila T2 on tällöin syötön lisääntyneen yhtenäisyyden takia valittava lähemmäksi 20 Tx:tä kuin vaiheessa (d) .The homogeneous extractant may be a one or more component solvent. When repeating the process steps according to claim (f) according to claim 1, when using mixed solvents such that the thermodynamically superior components thereof are added, while maintaining the temperature Τλ, the short chain portions of the gel fraction obtained from the previous process step are preferably soluble. The temperature T2 must then be selected closer to 20 Tx than in step (d) because of the increased uniformity of the feed.

Keksinnön mukaisen edullisen sovellutuksen mukaisesti, kun käytetään yksikomponenttiliuotinta, lämpötilaa Tj korotetaan suhteellisesti, ja toisen faasin erottumista varten valitaan tarpeeksi paljon 25 sen alapuolella oleva lämpötila T2 (edellä olevan tapauksen (1) mukaisesti).According to a preferred embodiment of the invention, when a one-component solvent is used, the temperature T 1 is increased proportionally, and below T 2 (according to the above case (1)) is selected sufficiently for the separation of the second phase.

Suhteelle Ti : T2 ei voida asettaa yleisiä kriteerejä. Täydellisen fraktioinnin aikana, so. laajasti jakautuneen lähtöaineen jakamisessa useampaan 30 fraktioon, joiden epäyhtenäisyys on pienempi, täytyy lämpötilojen T2 ja T2 toistuvien fraktiointivaiheiden mukana, jolloin syötön epäyhtenäisyys pienenee, lähestyä toisiaan. Valitun käyttölämpötilan Tx etäisyys jakautumislämpötilasta T2 tietyssä liuoksen koostumuk-35 sessa määräytyy fraktioinnin tavoitteen mukaisesti.No general criteria can be set for the ratio Ti: T2. During complete fractionation, i. in dividing a widely distributed feedstock into several fractions of lesser degree of non-uniformity, the temperatures T2 and T2 need to approach each other along with the repeated fractionation steps to reduce the unity of the feed. The distance of the selected operating temperature Tx from the distribution temperature T2 for a given solution composition is determined by the objective of the fractionation.

Menetelmän toteuttamiseksi on tieto lähtöja-kautumasta ja fraktioiden toivotusta yhtenäisyysta- 10 105335 voitteesta tärkeä. Mitä epäyhtenäisempi jaettava tuote on sitä pienempänä täytyy jokaisessa uuttovaiheessa poistettu sooliosa pitää, jotta saadaan toivottu frak-tiointi. Siten pienien määrien uuttaminen voidaan to-5 teuttaa uuttoaineen virtauksen alentamisella samalla syötönvirtauksella tai käyttämällä uuttoainetta, jolla on alempi liuotusvoima ja pitämällä molemmat virtaukset muuttumattomina.For the implementation of the method, knowledge of the starting dispersion and the desired uniformity of the fractions is important. The less heterogeneous the product to be distributed, the smaller the sol fraction removed at each extraction step must be to maintain the desired fractionation. Thus, the extraction of small amounts can be accomplished by lowering the flow rate of the extractant at the same feed rate or by using a extractant having a lower dissolution force and keeping both flows constant.

Edullisesti polyakryylihapon erottamisessa 10 syöttönä käytetään sen konsentroitua vesiliuosta, joka on veden ja Mg-suolan tai toisen analogisesti vaikuttavan suolan seos, ja uuttoaineena käytetään Mg-suolan konsentroitua vesiliuosta tai sen vast, analogisia suoloja.Preferably, the concentrated aqueous solution of the polyacrylic acid 10, which is a mixture of water and a Mg salt or another analogous salt, is used as the feed, and the concentrated aqueous solution of the Mg salt or its analogous salts is used as the extractant.

15 Polyvinyylikloridin (PVC)-molekyylien erotuk seen valitaan edullisesti syöttökoostumukseksi 100% seos, joka koostuu THF/vesi/PVC, 75 - 85%/7,5 12,5%/7,5 - 12,5%, uuttoaineeksi 100% seos, joka koostuu THF/vedestä suhteessa 80 - 90%/10 - 20%, lämpöti-20 läksi Tx 22 - 26°C ja käyttökonsentraatioksi 4-6% PVC.For the separation of polyvinyl chloride (PVC) molecules, the feed composition is preferably selected from a mixture of 100% THF / water / PVC, 75-85% / 7.5 12.5% / 7.5-12.5%, 100% extractant. , consisting of THF / water in a ratio of 80-90% / 10-20%, a temperature of 20 ° C Tx 22-26 ° C and a working concentration of 4-6% PVC.

Polyisobutyleeni (PIB)-molekyylien erotukseen valitaan edullisesti syöttökoostumuksesi 100% seos, joka koostuu tolueeni/metyylietyyliketoni/PIB, 68 25 76%/13 - 17%/ll - 15%, uuttoaineeksi 100% seos, joka on tolueeni/metyylietyyliketonista 75 - 85%/15 - 25%, lämpötilaksi Tx 20 - 24°C ja käyttökonsentraatioksi 3 -5 % PIB.For the separation of polyisobutylene (PIB) molecules, a 100% mixture of toluene / methylethylketone / PIB, 68 25 76% / 13-17% / 11-15%, preferably 100% blend of toluene / methylethylketone 75-85, is preferably selected for separation of the polyisobutylene (PIB) molecules. % / 15-25%, temperature Tx 20-24 ° C and operating concentration 3 -5% PIB.

Tällaisissa olosuhteissa suoritettavalle 30 fraktioinnille uuttokolonniin syötetty optimi polymee- rimäärä on edullisesti esimerkiksi keskimäärin 3-5 p-% polymeeriä laskettuna kokonaisnestesisällöstä.For fractionation under such conditions, the optimum amount of polymer introduced into the extraction column is preferably, for example, an average of 3-5 wt.% Based on the total liquid content.

Pylvääseen syötetty polymeerimäärä täytyy määrittää yksilöllisesti jokaista systeemiä varten. 35 Kuitenkin yleisenä sääntönä voidaan pitää, että frak tioitaessa alikriittisellä alueella polymeeripitoi-suus, joka on 1/3 kriittisestä pitoisuudesta on edul- 11 105335 linen, ja että ylikriittisessä fraktioinnissa polymee-ripitoisuus on edullisesti 4/3 - 7/3 kriittisestä pitoisuudesta.The amount of polymer fed to the column must be individually determined for each system. However, as a general rule, when fractionating in the subcritical region, a polymer content of 1/3 of the critical concentration is preferred, and that in the supercritical fractionation, the polymer content is preferably 4/3 to 7/3 of the critical concentration.

Fraktioinnissa käytettävien lämpötila-5 alueiden suhteen lähdetään siitä, että työskennellään huoneen lämpötilassa, tästä tavanmukaisesta voidaan kuitenkin poiketa kemiallisten tarpeet huomioiden, kuten esim. polyetyleenin tapauksessa, jolle ei ole olemassa mitään liuotinta lämpötilassa alle n. 100°C.However, with respect to temperature ranges used for fractionation, starting from working at room temperature, this may be departed from by conventional considerations, such as in the case of polyethylene, for which no solvent exists at temperatures below about 100 ° C.

10 Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu sopi valla tavalla muovien valmistukseen ja kierrättämiseen ja uudelleenkäyttöön. Menetelmän mukaisesti fraktioitua polymeeriä voidaan edullisesti käyttää dispergoin-tiaineena ja/tai jauhatusapuaineena täyteaineissa 15 ja/tai mineraaleissa ja/tai pigmenteissä, erikoisesti paperiteollisuudessa.The process according to the invention is suitably suitable for the manufacture and recycling and reuse of plastics. According to the process, the fractionated polymer can advantageously be used as a dispersant and / or a grinding aid in fillers 15 and / or minerals and / or pigments, especially in the paper industry.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen menetelmän toteuttamiseksi kuuluu edullisesti seulapohjaisen pul-saattorikolonnin asemasta täyteaineella täytetty ei-20 pulsaattorikolonni, joka rakenteensa perusteella vaatii verraten pieniä teknisiä käyttökustannuksia ja johtaa parempaan erotukseen, koska uudestaan sekoittuminen edullisesti estyy.Preferably, the device according to the invention for carrying out the process includes a filler-filled non-pulsator column instead of a screen-based pulverizer column, which by its construction requires relatively low technical operating costs and results in better separation, since re-mixing is advantageously prevented.

Edullisesti täyteaine on vapaa läpihuuhtoutu-25 vista tai nesteen täyttämistä rei'ista ja muodostaa pinnan, jolle ei kumpikaan faasi tartu. Uuttokolonni on erään edullisen keksinnön mukaisen sovellutuksen mukaan jatkuvatoiminen tai jaksoittaisesti sekoitettava kolonni, jolloin sekoitettavan kolonnin tapauksessa 30 käytetään edullisesti levy (Scheibel) kolonnia.Preferably, the filler is free of through-leaching or fluid-filled holes and forms a surface that is not adhered by either phase. According to a preferred embodiment of the invention, the extraction column is a continuous or intermittently agitated column, preferably in the case of a column to be agitated, a plate (Scheibel) column.

Uuttokolonniin kuuluu edullisesti lisäksi yksi tai useampia sekoitus-erotus vaiheita ja se muodostaa erään edullisen sovellutuksen mukaisesti molempien lämpötilasäätimen asemasta yhden lämpötilasääti-35 men, joka muodostaa lämpötilagradientin pitkin frakti-ointipylvästä.Preferably, the extraction column further comprises one or more mixing-separation steps and, in accordance with a preferred embodiment, provides a single temperature control instead of both temperature controllers, forming a temperature gradient along the fractionation column.

12 10533512 105335

Muodostetussa uuttokolonnin pylväässä geeli-faasin soolifaasia suurempia tiheyksiä varten on järjestetty edelleen alue, jonka lämpötila on T.:n yläpuolella, tai vast, päinvastaisessa tapauksessa alue, 5 jonka lämpötila on Tx:n alapuolella, ja joka sijaitsee homogeenisen syötön sisääntulon yläpuolella tai vast, alapuolella, ja jossa sopivalla tavalla on luotu olosuhteet, joissa edelleen ylös ja vast, alaspäin kulkeutuvasta soolifaasista erottuu uusi faasi, jolloin 10 uudelleen sedimentoituva ja vast, ylöspäin nouseva faasi edullisesti sisältää huonommin liukenevat komponentit.In the formed column of the extraction column for higher densities of the sol phase of the gel phase there is further provided an area at a temperature above T or, conversely, an area 5 below Tx at or above the homogeneous feed inlet, below, and where appropriate, conditions have been created in which a further phase separates from the further upstream and downstream solo phase, whereby the re-sedimenting and the upstream phase preferably comprises less soluble components.

Edellä mainitussa ensimmäisessä tapauksessa saadaan erotus laskemalla lämpötilaa T2 lämpötilaan Tx 15 verrattuna, jolloin erotettu faasi ei termodynaamisista syistä johtuen, myöskään saavuttaessaan vyöhykkeen, jonka lämpötila on Tx, enää liukene uudestaan. Tarvittava jäähdytys riippuu mainitussa ensimmäisessä tapauksessa (normaali tapauksessa) käytetystä systee-20 mistä. Sopivalla tavalla tehdään siten soolia muodostavan vastaanottajafaasin käsittely, jota voidaan verrata niin sanottuun refluksointiin (takaisinvirtauk-seen) . Saavutettu erotusvoima vastaa alueetta, jolla käytetyllä menetelmällä saadaan (uudistettu tislaus ja 25 vast, uuttaminen) pienimolekyylisiä seoksia.In the first case mentioned above, the difference is obtained by lowering the temperature T2 compared to the temperature Tx15, whereby the separated phase, for thermodynamic reasons, also does not re-dissolve upon reaching the temperature zone Tx. The cooling required depends on the system used in said first case (normally). Thus, in a convenient manner, the sol-forming recipient phase is treated, which can be compared to so-called reflux. The achieved separation force corresponds to the range in which the method used produces (redistillation and 25, respectively, extraction) low molecular weight mixtures.

T : Suunnitellun kulloisenkin uuttamisen avulla yläosassa muodostunut uusi polymeeripitoinen faasi tekee mahdolliseksi teknisellä ja taloudellisella tavalla jakaa lähtöpolymeeri yhdessä reaktiovaiheessa 30 siten, että erotettu, toivotun yhtenäisyyden omaava soolifraktio on käytettävissä välittömästi ja että muodostunut geelifraktio on käytettävissä välittömästi uudestaan seuraavan fraktion erottamiseen toistetun uuttamisen avulla, jossa olosuhteita on muutettu.T: The new polymeric phase formed at the top by the planned extraction makes it technically and economically possible to disperse the starting polymer in one reaction step such that the separated sol fraction having the desired uniformity is immediately available and the resulting gel fraction is immediately re-used to separate the next fraction circumstances have changed.

35 Keksinnön mukaisena lisäetuna on, että poly meerien teknisessä fraktioinnissa geelien sisäänsyöttö uutena syöttönä on riittävä ja siten soolia ei tarvit- 13 105335 se työstää uudelleen syötöksi sisäänsyöttöä varten, jolloin aikaa ja liuottimien käyttöä ja siten myös käyttökustannuksia voidaan pienentää huomattavasti. Tämä on varsin tärkeää huomioitaessa, että aikaisemmin 5 tunnetuissa menetelmissä soolifraktio on pitänyt saattaa uudestaan syötöksi kapeiden fraktioiden saamiseksi .An additional advantage of the invention is that in the technical fractionation of the polymers, the feed of the gels as a new feed is sufficient and thus the sol does not need to be reprocessed for feed for feed, thereby significantly reducing the time and solvent use and thus operating costs. This is quite important considering that in the prior art methods, the sol fraction had to be reintroduced to obtain narrow fractions.

Edullisesti menetelmää toteutetaan niin, että yksittäisissä menetelmän läpimenoissa uutetaan pieniä 10 määriä helposti liukenevaa materiaalia, koska tämä ei ainoastaan johda korkeampaan fraktiointitehokkuuteen, kun työskentely sijoittuu syvemmälle puutteelliseen sekoittuvuuteen, vaan sillä on myös käytännön etuja, kun geelifaasi välittömästi voidaan käyttää syöttönä 15 seuraavassa menetelmän läpimenossa ja vaihteluilla käyttöolosuhteissa on huomattavasti pienempiä seurauksia. Tässä tulee ottaa huomioon eräs olennaisesti käytännöllinen merkitys, että näin voidaan säästää huomattava määrä liuottimia, kun jokaisessa menetelmän 20 läpimenovaiheessa voidaan uuttaa lopullinen fraktio.Preferably, the process is accomplished by extracting small amounts of readily soluble material in the individual process passages, as this not only results in higher fractionation efficiency when working deeper into the lack of miscibility, but also has practical advantages when the gel phase can be directly used in the next step. fluctuations in operating conditions have far less consequences. One important practical consideration here is that this will save a considerable amount of solvents as each final step of the process 20 can be extracted with the final fraction.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviokuvaa eräästä laitteesta menetelmän toteuttamiseksi keksinnön mukaisesti, . 25 kuva 2 esittää menetelmäkaaviota keksinnön mukaisesta menetelmästä polymeerien teknisen frakti-oinnin kuvaamiseksi, kuva 3 esittää esimerkkiä fraktiointikaavas-ta, joka esittää keksinnön mukaisen menetelmän neljäs -30 sä vaiheessa tapahtuvaa fraktiointia, . · kuva 4 esittää graafista esitystä, jossa μ esittää logaritmista suhdetta erään polymeerin osan, jonka polymerisaatioaste on i sodissa, ja geelin välillä moolimassaan (M) nähden. Siten voidaan tehdä 35 kvantitatiivinen arviointi fraktiointitehosta. Lineaarisen osan suurempi nousu keksinnön mukaisen jatkuvatoimisen polymeeritraktioinnin tapauksessa (·) osoit- 14 105335 taa vastakkaisesti käyrän pienemmän nousun tekniikan tason mukaisen jatkuvatoimisen polymeeritraktioinnin (o) tapauksessa, ja keksinnön mukaisen laitteiston paremman fraktiointitehon, 5 kuva 5 esittää kaavamaista esitystä systeemin sakeuskäyrästä, jossa polymeerin liukoisuus pienenee lämpötilan kasvaessa (ylempi puutteellinen sekoittu-vuus) ja vast, lisääntyy (alempi puutteellinen sekoit-tuvuus).In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the method according to the invention,. Figure 2 shows a process diagram of a process according to the invention for describing the technical fractionation of polymers, Figure 3 shows an example of a fractionation scheme showing fractionation in the fourth -30 steps of the process of the invention, Fig. 4 is a graph showing μ as a logarithmic relationship between a part of a polymer having a degree of polymerization in i-war and a gel relative to the molecular weight (M). Thus, 35 quantitative estimates of fractionation efficiency can be made. The greater increase of the linear portion in the case of continuous polymer traction according to the invention (·) shows the opposite of the smaller slope of the curve in the case of the continuous polymer traction (o) of the prior art and the higher fractionation efficiency of the apparatus according to the invention. decreases with increasing temperature (upper incomplete miscibility) and responsively increases (lower incomplete miscibility).

10 Kuvissa 1 ja 2 on esitetty kaavamaisesti pe riaatteellinen menetelmän kulku uuttokolonnilla 10, joka on täytetty täyteaineella ja joka on toiminnassa. Tässä on esitetty yllä mainittu ensimmäinen tapa jatkuvatoimisesta teknisestä polymeerien fraktioinnista, 15 jotka sisältävät ainoastaan lineaarisesti muodostettuja molekyylipainoltaan erilaisia molekyylejä, jotka koostuvat kemiallisesti identtisistä rakenneosista (lineaarisia homopolymeerejä), jolloin polymeeri-liukoisuus pienenee molekyylipainon kasvaessa ja läm-20 pötilan laskiessa ja jolloin syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys. Kuvassa on esitetty uuttoko-lonni 10, joka koostuu pitkänomaisesta, olennaisesti sylinterimäisestä pylväästä, joka on täytetty täyteaineella 11. Täyteaine 11 koostuu inertistä aineesta. Se 25 on vapaa läpihuuhtoutuvista ja nesteentäytteistä rei-istä ja muodostaa pinnan, jolle ei mikään polymeeriä sisältävä faasi tartu.Figures 1 and 2 show schematically the basic flow of the process with an extraction column 10 filled with a filler and in operation. Here is provided the above-mentioned first way of continuous technical fractionation of polymers containing only linearly formed molecules of different molecular weights consisting of chemically identical constituents (linear homopolymers), whereby the solubility of the polymer decreases as the molecular weight increases and the temperature greater than the density of the extractant. The figure shows an extraction column 10 consisting of an elongated, substantially cylindrical column filled with filler 11. The filler 11 consists of an inert material. It is free of permeable and liquid filled holes and forms a surface which is not adhered to by any polymer-containing phase.

Uuttokolonnissa 10 on alapäässä geelin ulostulo 12, joka voidaan sulkea sulkulaitteella 13, kuten 30 esim. hanalla tai venttiilillä. Uuttokolonnin alapään puoleisessa osassa on sisääntulo 14 uuttoaineen sisääntuloa varten ja suunnilleen uuttokolonnin 10 keskellä on järjestetty sisääntulo 15 syötön sisääntuloa varten, kun taas uuttokolonnin 10 yläpäässä on ulostu-35 lo 16 soolin poistamista varten. Ylemmän sisääntulon alapuolella oleva uuttokolonnin osa pidetään säädettävässä lämpötilassa Τλ kaavamaisesti merkityllä lämpöti- 105335 lansäätimellä 17, joka kuvassa 1 on esitetty ainoastaan kaavamaisesti lämmittävänä tai vast, jäähdyttävänä vaippana. Uuttokolonnin 10 täyttö täyteaineella 11 jatkuu sisääntuloalueen 15 yli ylöspäin yli lämpötilan 5 ylimenoalueelta osaan, joka pidetään toisella kaavamaisesti esitetyllä lämpötilansaatimellä 18 lämpötilassa T2. Lämpötilan T2 säätö täytyy olla sopivan etäisyyden päässä syötöntulosta. Rajatapauksessa voivat 1\ ja T2 rajoittua suoraan toisiinsa. Syötön tuonti si-10 sääntuloon 15 samoin kuin uuttoaineen lisäys sisääntuloon 14 tapahtuu kuvissa ei esitetyllä tavalla pumpun avulla.The extraction column 10 has at its lower end a gel outlet 12 which can be closed by a closing device 13, such as a faucet or a valve. The lower end of the extraction column has an inlet 14 for extractor inlet, and approximately 15 in the middle of the extraction column 10 has an inlet 15 for the inlet inlet, while the upper end of the extraction column 10 has an outlet for loosening. The portion of the extraction column below the upper inlet is held at an adjustable temperature Τλ by a schematic labeled thermoregulator 17 shown in Figure 1 as a schematic heating or cooling jacket only. Filling of the extraction column 10 with filler 11 continues from the inlet region 15 upwardly above the temperature 5 from the inlet region to the portion held by the second schematic temperature transmitter 18 at temperature T2. Adjustment of temperature T2 must be at an appropriate distance from the inlet. In the boundary case, 1 \ and T2 may be directly adjacent to each other. The feed is introduced into the si-10 inlet 15 as well as the addition of extractant to the inlet 14 by means of a pump not shown.

Eräässä edullisessa sovellutuksessa uuttoko-lonni on muodostettu sekoitettavana kolonnina. Tällöin 15 sekoitettava kolonni voi olla esimerkiksi levy (Schei-bel)-kolonni. Toisessa erityisessä sovellutusmuodossa käytetään uuttokolonnia, jossa on yksi tai useampia sekoittaj a-erotinvaiheita.In a preferred embodiment, the extraction column is formed as a stirring column. In this case, the agitating column may be, for example, a plate (Schei-bel) column. In another particular embodiment, an extraction column with one or more mixer-separator steps is used.

Menetelmän lisäsovellutuksena polymeerin tek-20 nistä fraktiointia varten sopii myös lämpötilansäädin, joka muodostaa lämpötilagradientin pitkin uuttopylväs-tä.A further application of the process for the technical fractionation of the polymer is also a temperature regulator which forms a temperature gradient along the extraction column.

Uuttokolonnin 10 pituus on teollisessa käytössä esimerkiksi 3 - 6 m ja se on riippuvainen kul-25 loisistakin syöttö- ja uuttoainepanoksista, erityisesti alas laskeutuvien uuttoaineosien sedimentaationope-uksista ja molekyylipainoista. Halkaisija on edullisesti suuruusluokaa 10 - 30 cm.The length of the extraction column 10 in industrial use is, for example, 3 to 6 m and is dependent on the respective feed and extractant charges, in particular the sedimentation rates and molecular weights of the descending extractants. The diameter is preferably in the order of 10 to 30 cm.

Kuvassa 2 on esitetty kaavamainen kuvaus me-30 netelmästä.Figure 2 is a schematic description of the method of method 30.

Kuvassa 3 on esitetty täydellinen bisfenoli-A-polykarbonaatin (Mw = 28,9 kg/mooli; U = 1,3) uutto-kaavio. Uuton tavoite oli lähtöaineen jakaminen viiteen yhtäsuureen fraktioon, joissa oli pienempi epäyh-35 tenäisyys. Nuoli esittää kulloistakin uuttovaihetta, jolloin nuoli alkaa fraktioituvasta lähtötuotteesta ja 105335 terä osoittaa muodostuvaa soolia tai vast, geeliä päin.Figure 3 shows a complete extraction scheme for bisphenol A polycarbonate (Mw = 28.9 kg / mol; U = 1.3). The purpose of the extraction was to divide the starting material into five equal fractions with less heterogeneity. The arrow represents the respective extraction step, whereby the arrow begins at the fractionating starting product and the 105335 blade points to the sol or the gel forming.

Kulku Cl (kts. taulukko) esittää siten raaka-aineen uuttoa. Tässä ensimmäisessä vaiheessa 30 p-% 5 polymeeristä voitiin saada laimennettuun faasiin. Ensimmäisen soolin suhteellisen suuri epäyhtenäisyys on tuloksena lähtöaineen molekyylipainon jakautumisesta, jolloin siinä vielä on suuri osa eripitkiä pienimolekyylisiä polymeeriketjuja.Flow Cl (see table) thus represents the extraction of the raw material. In this first step, 30 wt% of the 5 polymers could be obtained in the diluted phase. The relatively large non-uniformity of the first sol is the result of the molecular weight distribution of the starting material, which still contains a large proportion of different length small molecule polymer chains.

10 Seuraavissa uuttovaiheissa käytettiin geeliä ilman lisätyöstöä uutena syöttönä. Vaihtelemalla EA-koostumusta (uuttoaine-koostumus) oli mahdollista erottaa noin 20 % polymeeriä joka kerta soolina. Lopputuotteen epäyhtenäisyys 15 M.In the following extraction steps, the gel was used as a new feed without further processing. By varying the EA composition (extractant composition), it was possible to separate about 20% of the polymer each time as a sol. End product inconsistency 15 M.

U ------- 1U ------- 1

KK

(M* = molekyylipainon painon keskiarvo; 20 M„ = molekyylipainon numeron keskiarvo) oli alueella U = 0,1.(M * = average molecular weight weight; 20 M '= number average molecular weight) was in the range U = 0.1.

Kuvassa 3 vahvasti kehystetyt alueet esittävät fraktioinnin lopputuotteet.The strongly framed regions in Figure 3 represent the final products of fractionation.

Aloittamalla edellä mainitusta ensimmäisestä 25 tapauksesta viedään uuttokolonniin keskialueelle homogeeninen syöttö ei esitetyllä, tarkoitukseen valmistetun laitteen avulla. Kyseessä on homogeeninen syöttö, jossa uutettava polymeeri on ainakin yhdessä liuotti-messa.Starting from the first 25 cases mentioned above, a homogeneous feed is introduced into the extraction column by means of a non-illustrated, custom-made device. This is a homogeneous feed in which the polymer to be extracted is present in at least one solvent.

30 ESIMERKKI30 EXAMPLES

Keksinnön mukaista menetelmää käytettiin seu-: raavien aineiden fraktiointiin: polyvinyylikloridi (PVC), polystyroli (PS), 35 polyisobutyleeni (PIB), polyetyleeni (PE) ja bisfenoli-A-polykarbonaatti (PC).The process of the invention was used to fractionate the following: polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyisobutylene (PIB), polyethylene (PE) and bisphenol-A polycarbonate (PC).

17 105335 PVC:tä varten valittiin seuraavia käyttöparametreja: PVC: syöttökoostumus: THF/vesi/PVC = 80/10/10 uuttoaine: THF/vesi = 85/1517 105335 The following operating parameters were selected for PVC: PVC: feed composition: THF / water / PVC = 80/10/10 extractant: THF / water = 85/15

käyttökonsentraatio: n. 5 % PVCworking concentration: about 5% PVC

5 lämpötila Tx: 24°C5 temperature Tx: 24 ° C

PIB:tä varten valittiin seuraavia käyttöparametreja: PIB: syöttökoostumus: tolueeni/metyylietyyli ketoni/PVC = 72/15/13 10 uuttoaine: tolueeni/metyylietyyli ketoni = 80/20The following operating parameters were selected for PIB: PIB: feed composition: toluene / methylethyl ketone / PVC = 72/15/13 10 extractant: toluene / methylethyl ketone = 80/20

käyttökonsentraatio: n. 4 % PIBworking concentration: about 4% PIB

lämpötila Tx: 22°Ctemperature Tx: 22 ° C

15 Tapauksen 2 esimerkki (homopolymeeri, jonka liukoisuus pienenee lämpötilan kasvaessa ja jossa syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys). Liuotinseoksen avulla suoritettavaa fraktiointia varten käytetään tertiäärisysteemiä, aseto- 20 ni/butanoni/polystyroli, jolla on molekyylipainosta riippuvainen minimijakautumislämpötila alueella 95°C. Käyttöolosuhteet valittiin niin, että Tx on yli 95°C ja T2 on joitakin asteita korkeampi kuin Ti.15 Example of Case 2 (a homopolymer that decreases in solubility with increasing temperature and wherein the feed density is greater than the density of the extractant). For solvent fractionation, a tertiary system, acetone / butanone / polystyrene, having a molecular weight-dependent minimum distribution temperature in the range of 95 ° C is used. The operating conditions were chosen so that Tx is greater than 95 ° C and T2 is a few degrees higher than Ti.

Tapauksen 3 esimerkki (homopolymeeri), jonka 25 liukoisuus pienenee lämpötilan laskiessa ja jolloin syötön tiheys on pienempi kuin uuttoaineen tiheys). Lineaarin polyetyleenin fraktiointi suoritettiin lämpötilassa Tj = 130 - 140°C. Tässä lämpötilassa voitiin estää polymeerin kiteytyminen. Liuottimena käytettiin 30 difenyylieetteriä, jonka tiheys eroaa tarpeeksi, so.Example of case 3 (homopolymer), which has a lower solubility as the temperature decreases and where the feed density is lower than the extractant density). Fractionation of the linear polyethylene was performed at a temperature Tj = 130-140 ° C. At this temperature, crystallization of the polymer could be prevented. The solvent used was 30 diphenyl ethers of sufficient density, i.e.

min. 0,03 g cm'3, polymeerin tiheydestä.min. 0.03 g cm-3, based on the density of the polymer.

Seuraavassa taulukossa on esitetty keksinnön mukaisia lisäsovellutusesimerkkejä yhdessä vertailu- « esimerkkien kanssa.The following table shows further embodiments of the invention in conjunction with the comparative examples.

TAULUKKO:TABLE:

Koe jatkuvalla polymeeritraktioinnilla (CPF-koe) sys- 35 18 105335 teemillä, dikloorimetaani/dietyleeniglykoli/bisfenoli-A-polykarbonaattiExperiment with Continuous Polymer Traction (CPF Test) with sys- 35 18 105335, dichloromethane / diethylene glycol / bisphenol A polycarbonate

Sarake 1 2 345 5Column 1 2 345 5

CPF-läpimeno syöttö EA T/°CCPF throughput supply EA T / ° C

w1/w2/w3 w2 T2 T2 A 0,82/0,13/0,05 0,22 ' 23 / 0,025 B 0,81/0,11/0,08 0,20 23 / 0,018 10 Cl 0,77/0,08/0,15 0,22 21 -3 0,013 C2 geeliä Cl:stä 0,21 23 +1 0,015 C3 geeliä C2:stä 0,20 25 +5 0,012 C4 geeliä C3:sta 0,19 25 +12 0,017 D 0,77/0,08/0,15 0,19 21 +11 0,032 15 A: tavanomainen CPF- seulapohjäinen pulsaattori kolonni, jossa sooliulostu-lo on syötönsisääntulo, B: Sama kuin A, mutta täyteaineella (lasihelmiä, d = 4 20 - 7 mm) ilman pulsaattoritoimintaa,w1 / w2 / w3 w2 T2 T2 A 0.82 / 0.13 / 0.05 0.22 '23 / 0.025 B 0.81 / 0.11 / 0.08 0.20 23 / 0.018 10 Cl 0.77 / 0.08 / 0.15 0.22 21 -3 0.013 C2 Gel from Cl 0.21 23 +1 0.015 C3 Gel from C2 0.20 25 +5 0.012 C4 Gel from C3 0.19 25 +12 0.017 D 0.77 / 0.08 / 0.15 0.19 21 +11 0.032 15 A: Conventional CPF sieve-based pulsator column with solids outlet inlet, B: Same as A but with filler (glass beads, d = 4 20 - 7 mm) without pulsator function,

Cl - C4: Keksinnön mukainen koe, jossa käytetään täyteainetta (lasihelmiä, d = 4 mm) D: Kuten Cl - C4 kuitenkin d = 8 mm lasihelmiä CPF: jatkuva polymeerifraktiointi 25 EA: uuttoaineCl-C4: Experiment according to the invention using filler (glass beads, d = 4 mm) D: However, as Cl-C4, however, d = 8 mm glass beads CPF: continuous polymer fractionation 25 EA: extractant

Syötön tai vast, uuttoaineen koostumus on annettu paino osana (w), jolloin indeksi 1 tarkoittaa dikloorine-taania, 2 dietyleeniglykolia ja 3 bisfenoli--A-polykarbonaattia.The feed or vice versa extract composition is given by weight (w), with index 1 being dichloroethane, 2 diethylene glycol and 3 bisphenol-A polycarbonate.

30 tarkoittaa polymeerikonsentraation keskiarvoa pyl väässä.30 represents the average concentration of polymer per column.

Claims (24)

19 10533519 105335 1. Menetelmä polymeerien teknistä fraktioin-tia varten, jossa käytetään uuttokolonnia ja homogeenistä uuttoainetta, tunnettu siitä, että mene-• 5 telmään kuuluu seuraavat vaiheet a) homogeeninen syöttö tuodaan uuttokolonnin osaan, joka sijaitsee lähempänä kolonnin yläpäätä, kun syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys, ja lähempänä alapäätä, kun syötön tiheys on pienempi kuin 10 uuttoaineen tiheys; b) homogeeninen uuttoaine tuodaan uuttokolonnin ala-päätä lähempänä sijaitsevaan osaan, kun syötön tiheys on suurempi kuin uuttoaineen tiheys, ja yläpäätä lähempänä sijaitsevaan osaan, kun syötön tiheys on pie- 15 nempi kuin uuttoaineen tiheys, jolloin yläsyöttökohdan alapuolella oleva kolonnin osa pidetään ensimmäisessä lämpötilassa Tlf· c) syötön ja uuttoaineen virtaukset valitaan siten, että lämpötilassa Tx esiintyy kaksi faasia rinnakkain 20 ja että tapahtuu lähtöpolymeerin toivottua jakautumista molempiin saatuihin fraktioihin, jolloin uuttoai-neesta saatu polymeeriä vähemmän sisältävä faasi kulkeutuu eteenpäin seuraavaan kolonnin osaan, jossa vallitsee lämpötila T2, joka on alempi kuin lämpötila T,, . . 25 kun polymeeriliukoisuus pienenee lämpötilan laskiessa, ja korkeampi kuin lämpötila Tw kun polymeeriliukoisuus pienenee lämpötilan kasvaessa; d) lämpötilassa T2 erottuu polymeeriä runsaammin sisältävä faasi, joka siirtyy viereisen kolonnin osaan, 30 jossa lämpötila on Tx, ei liukene siihen enää täydelli-, sesti ja on mukana uuttoprosessissa siten, että sta- tionääritilassa kolonnin päässä, josta tämä faasi poistetaan, saadaan geelifaasi, joka sisältää tässä yhdessä fraktiossa toivotut molekylaariset osat; 20 1 0 5 3 3 5 e) toisesta päästä kolonnia poistetaan soolifaasi, joka sisältää tässä toisessa fraktiossa toivotut mole-kylaariset osat; ja f) vaiheita (a) - (e) toistetaan käyttämällä saatua 5 geelifraktiota suoraan syöttönä, kunnes lähtönäyte on jaettu toivottuun määrään fraktioita.1. A process for the technical fractionation of polymers using an extraction column and a homogeneous extractant, characterized in that the process comprises the following steps: a) introducing a homogeneous feed into a portion of the extraction column closer to the top of the column when the feed density is higher than density, and closer to the lower end when the feed density is less than 10 extractives; b) introducing the homogeneous extractant into the part nearer the bottom end of the extraction column when the density of the feed is greater than the density of the extractor and the particle closer to the top end when the feed density is less than the extractant; · C) feed and extractor flows are selected such that at Tx, two phases coexist and there is a desired distribution of the starting polymer into the two fractions obtained, whereby the polymer-less phase obtained from the extractant is carried to the next part of the column at T2 lower than temperature T ,,. . 25 when the polymer solubility decreases as the temperature decreases, and higher than Tw when the polymer solubility decreases as the temperature increases; d) At T2, a phase-rich phase that separates into the part of the adjacent column at Tx is no longer completely soluble therein and is involved in the extraction process to provide a gel phase in the stationary column at the end of the column from which this phase is removed. containing the desired molecular moieties in this single fraction; 20 1 0 5 3 3 5 e) removing at the other end of the column the sol phase containing the desired molar cilia in this second fraction; and f) repeating steps (a) to (e) using the resulting 5 gel fractions as a direct feed until the starting sample is divided into the desired number of fractions. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila 1\ valitaan binäärisen systeemin tapauksessa sameuskäyrän ääriarvosta 1 10 30°C:een asti puutteellisen sekoittuvuuden sisäpuolel la ja tertiäärisen systeemin tapauksessa nes-te/nesteen-jakaantumisen lämpötila-alueelta, jolloin sekä binäärisen että myös tertiäärisen systeemin T2 valitaan polymeerin liukoisuuteen vaikuttavan lämpöti- 15 lan mukaan 40°C:een T^stä.Method according to Claim 1, characterized in that, in the case of a binary system, the temperature is selected from the extreme value of the turbidity curve to 10 ° C to 30 ° C, and in the case of the tertiary system, from the temperature range of the liquid / liquid distribution also that the T2 system of the tertiary system is selected according to the temperature affecting the solubility of the polymer at 40 ° C from T1. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmävaiheessa (f) käytettäessä sekoitusliuottimia, joiden termody-naamisesti parempien komponenttien pitoisuutta kasva- 20 tetaan niin paljon, että säilytettäessä lämpötila Tj syöttönä käytetyn, edellisestä menetelmävaiheesta saadun geelifraktion helpommin liukenevat osat tulevat liukoisiksi, jolloin lämpötila T2 syötön kasvavan yhtenäisyyden seurauksena on lähempänä lämpötilaa 1\ kuin 25 edellisessä vaiheessa.Process according to claim 1 or 2, characterized in that, in process step (f), when using mixing solvents, the content of thermodynamically superior components is increased so that the more soluble portions of the gel fraction from the previous process step used to maintain the temperature Tj are maintained. , wherein the temperature T2 as a result of the increasing uniformity of the feed is closer to 1 \ than in the previous step. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä yksikomponenttiliuotinta menetelmävaiheessa (f) , kun polymeeriliukoisuus pienenee lämpötilan laskiessa, 30 lämpötilaa nostetaan ja lämpötila T2 säädetään etäisyyden päähän lämpötilan Ί\ alapuolelle, joka kasvaa systeemin sekoituslämmön laskevan osuuden mukaan.Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that when using a one-component solvent in process step (f), as the solubility of the polymer decreases as the temperature decreases, the temperature is raised and the temperature T2 adjusted to a distance below 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukai-nen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä 35 yksikomponenttiliuotinta, kun polymeeriliukoisuus pienenee lämpötilan kasvaessa, lämpötilaa lasketaan ja » 105335 lämpötila T2 valitaan vastaavasti tämän arvon yläpuolelta .Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that when using 35 single-component solvents, when the solubility of the polymer decreases as the temperature increases, the temperature is lowered and the temperature of T 105335 is chosen above this value, respectively. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötön koos- 5 tumus määritetään Gibbschen faasidiagrammassa olevan pisteen avulla, joka on kyseessä olevan systeemin puutteellisen seoksen ulkopuolella annetussa käyttö-lämpötilassa .Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the feed composition is determined by a point on the Gibbschen phase diagram outside the defective mixture of the system in question at a given operating temperature. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukai-10 nen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä yksikomponenttiliuotinta lämpötila 1\ valitaan siten, että se on maksimisameuslämpötilan alapuolella polymeerin liukoisuuden pienentyessä lämpötilan laskiessa ja niin, että se on minimisameuslämpötilan yläpuolella 15 polymeerin liukoisuuden pienentyessä lämpötilan kasvaessa .The process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that when using a one-component solvent, the temperature 1 \ is chosen to be below the maximum turbidity temperature as the solubility of the polymer decreases and above the minimum turbidity temperature to decrease as the solubility of the polymer increases. 8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä seosliuotinta lämpötila T; valitaan siten, että saadaan 20 pysyvä neste/nesteen-jakaantuminen kide muodostuksen välttämiseksi ja ettei tapahdu polymeerin ketjunmuo-dostusta ja että makroskooppinen faasinerotus tapahtuu laitteessa olevan faasin viipymisajan aikana.Process according to one of Claims 1 to 7, characterized in that, when using a mixed solvent, the temperature T; is selected so as to obtain a constant liquid / liquid distribution to avoid crystal formation and to avoid chain formation of the polymer, and for macroscopic phase separation to occur during the residence time of the phase in the device. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukai-25 nen menetelmä tunnettu siitä, että seosliuottimi- en koostumus valitaan jokaisessa fraktioinnissa siten, että Gibbschen faasikolmion pisteiden välillä oleva yhdysviiva, joka edustaa syötön ja uuttoaineen koostumusta leikkaa sille asiaankuuluvan puutteellisen se-30 koittumisen.Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the composition of the mixed solvents is selected at each fractionation such that the dashed line between the points of the Gibbschen phase triangle, representing the composition of the feed and the extractant, cuts the relevant defective mixing. 10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukai-nen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtöpolymee-rit erotetaan ketjunpituuksien mukaan tai edelleen lineaarisen, haaroittuneen tai syklisen rakenteen mu- 35 kaan tai kemiallisesti erilaisten rakenneosien erilaisten pitoisuuksien mukaan. 22 105335Process according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the starting polymers are separated according to chain lengths or further according to linear, branched or cyclic structure or according to different concentrations of chemically different constituents. 22 105335 11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyakryy-lihapon erottamisessa syöttönä käytetään konsentroitua vesiliuosta, joka on veden ja Mg-suolan tai toisen 5 analogisesti vaikuttavan suolan seos, ja uuttoaineena käytetään Mg-suolan konsentroitua vesiliuosta tai sen vast, analogisia suoloja.Process according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a concentrated aqueous solution, which is a mixture of water and a Mg salt or another analogous salt, is used as the feed and the concentrated aqueous solution of the Mg salt or its analogous salts. 12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyvinyy- 10 likloridin (PVC) - molekyylien erotuksen valitaan syötön koostumukseksi 100 % seos, joka koostuu THF/vesi/PVC, joka on 75 - 85 %/7,5 - 12,5 %/7,5 - 12,5 %, uuttoaineeksi 100 % seos, joka koostuu THF/vedestä suhteessa 80 - 90 %/l0 - 20 %, lämpötilak- 15 si Ti 22 - 26 °C ja käyttökonsentraatioksi 4 - 6 % PVC.Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the separation of the polyvinyl chloride (PVC) molecules is selected as a feed composition of 100% THF / water / PVC, 75-85% / 7.5- 12.5% / 7.5 to 12.5%, 100% extractant mixture consisting of THF / water in the ratio 80-90% / 10-20%, temperature Ti 22-26 ° C and working concentration 4-6 % PVC. 13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyisobu-tyleeni (PIB) - molekyylien erotuksessa valitaan syötön koostumukseksi 100 % seos, joka koostuu toluee- 20 ni/metyylietyyliketoni/PIB, on 68 - 76 %/13 - 17 %/il - 15 %, uuttoaineeksi 100 % seos, joka koostuu toluee-ni/metyylietyyliketonista 75 - 85 %/15 - 25 %, lämpötilaksi Tx 20 - 24°C ja käyttökonsentraatioksi 3 - 5 % PIB.Process according to one of Claims 1 to 12, characterized in that, for the separation of the polyisobutylene (PIB) molecules, the feed composition is selected from a mixture of 100% toluene / methylethylketone / PIB in the range 68-76% / 13-17 % / l to 15%, 100% extractant mixture consisting of toluene / methylethyl ketone 75-85% / 15-25%, temperature Tx 20-24 ° C and working concentration 3-5% PIB. 14. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mu kainen menetelmä, tunnettu siitä, että saatettaessa fraktiointipylvääseen polymeeri alikriittisessä fraktiointitapauksessa valitaan polymeeripitoisuus, joka on 1/3 kriittisestä pitoisuudesta, ja ylikriitti- 30 sessä fraktiointitapauksessa 4/3 - 7/3 kriittisestä pitoisuudesta. : 15. Jonkin patenttivaatimuksista 1 -14 mukai nen menetelmä muovien valmistukseen tai kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön.Method according to one of Claims 1 to 13, characterized in that when applying the polymer to the fractionation column, in the case of subcritical fractionation, a polymer concentration of 1/3 of the critical concentration and in the case of supercritical fractionation of 4/3 to 7/3 of the critical concentration is selected. A process for the production or recycling and reuse of plastics according to any one of claims 1 to 14. 16. Jonkin patenttivaatimuksista 1-14 mu kaisesti fraktioidun polymeerin käyttö dispergointiai- 23 1 0 5 3 3 5 neena ja/tai jauhatusapuaineena täyteaineissa ja/tai mineraaleissa ja/tai pigmenteissä.Use of a fractionated polymer according to any one of claims 1 to 14 as a dispersant and / or grinding aid in fillers and / or minerals and / or pigments. 17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen käyttö paperiteollisuudessa.Use according to claim 16 in the paper industry. 18. Laite jonkin patenttivaatimusten 1-15 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että uuttokolonni (10), joka on pitkänomainen ja johon kuuluu alempi osa, joka on varustettu ensimmäisellä lämpötilansäätimellä (17) ja tätä seuraava 10 ylempi toinen osa, joka on varustettu lämpötilansäätimellä (18) , sekä lähempänä uuttokolonnin yläpäätä sijaitseva ensimmäinen sisääntulo (15) syöt-töä/uuttoainetta varten, toinen lähempänä uuttokolonnin alapäätä sijaitseva toinen sisääntulo (14) uutto-15 ainetta/syöttöä varten, fraktion ulostulo (16) uuttokolonnin yläpäässä ja yksi fraktion ulosmeno (12) uuttokolonnin alapäässä.Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the extraction column (10) is elongated and comprises a lower part provided with a first temperature regulator (17) and a subsequent upper second part equipped with a temperature regulator (18), and a first inlet (15) near the top of the extraction column for feed / extractant, a second inlet (14) near the bottom of the extraction column for extract / feed, fraction exit (16) at the top of the extraction column and one fraction outlet (12) at the bottom end of the extraction column. 19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että uuttokolonnissa on täy- 20 teainetta (11).Device according to Claim 18, characterized in that the extraction column comprises filler material (11). 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen laite, tunnettu siitä, että täyteaine (11) on vapaa läpihuuhtoutuvista ja nesteen täyttämistä rei'istä, ja sillä on pinta, johon ei kumpikaan faasi tartu.Device according to Claim 19, characterized in that the filler material (11) is free from penetrable and liquid filled holes and has a surface which neither phase adheres to. 21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että uuttokolonni on jatkuvasti tai jaksoittaisesti sekoittuva kolonni.Device according to Claim 18, characterized in that the extraction column is a continuously or intermittently agitated column. 22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekoittuva kolonni on levy 30 (Scheibel)-kolonni.Device according to Claim 21, characterized in that the mixing column is a plate 30 (Scheibel) column. 23. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, : tunnettu siitä, että uuttokolonnissa on yksi tai useampia sekoitus-erotusvaiheita. wDevice according to Claim 18, characterized in that the extraction column has one or more mixing separation steps. w 24. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 23 mu-35 kainen laite, tunnettu siitä, että uuttokolonnissa molempien lämpötilansäätimien (17) ja (18) tilalla 24 105335 on yksi lämpötilansäädin, joka aikaansaa lämpötilagra-dientin uuttopylvään pituudelle. 105335Device according to one of Claims 18 to 23, characterized in that, in place of both temperature controllers (17) and (18) in the extraction column, 24 105335 has a single temperature regulator which provides a temperature gradient over the length of the extraction column. 105335
FI920660A 1991-02-14 1992-02-14 Process and apparatus for technical fractionation of polymers FI105335B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4104573A DE4104573A1 (en) 1991-02-14 1991-02-14 METHOD AND DEVICE FOR TECHNICAL FRACTIONATION OF POLYMERS
DE4104573 1991-02-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI920660A0 FI920660A0 (en) 1992-02-14
FI920660A FI920660A (en) 1992-08-15
FI105335B true FI105335B (en) 2000-07-31

Family

ID=6425064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI920660A FI105335B (en) 1991-02-14 1992-02-14 Process and apparatus for technical fractionation of polymers

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5242594A (en)
EP (1) EP0499267B1 (en)
JP (1) JPH04314706A (en)
KR (1) KR0177827B1 (en)
AT (1) ATE131497T1 (en)
AU (1) AU650716B2 (en)
DE (2) DE4104573A1 (en)
FI (1) FI105335B (en)
NO (1) NO178344C (en)
TW (1) TW201698B (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4429463A1 (en) * 1994-08-19 1996-02-22 Bayer Ag Process for reducing the proportion of oligocondensate in polycondensates
US6160086A (en) * 1998-07-30 2000-12-12 3M Innovative Properties Company Process for removing impurities from polymers
US6585890B2 (en) 2000-02-04 2003-07-01 Applied Research Associates, Inc. Process for producing sterile water for injection from potable water
DE10202591A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-31 Clariant Gmbh Spinning process and device for the technical fractionation of oligomers and polymers
DE10237281A1 (en) * 2002-08-14 2004-03-04 Birken Gmbh Device for the continuous extraction of extract substances from plants
US6905029B2 (en) * 2002-09-12 2005-06-14 California Institute Of Technology Cross-flow differential migration classifier
JP5252414B2 (en) * 2007-10-16 2013-07-31 国立大学法人 宮崎大学 Method for producing PVC granular material
FR2940141B1 (en) 2008-12-19 2010-12-17 Coatex Sas USE OF LITHIUM-NEUTRALIZED ACRYLIC POLYMERS AS DISPERSING AGENTS OR AQUEOUS MILLING AID OF MINERAL MATERIALS
CN101519488B (en) * 2009-03-26 2011-03-30 天津大学 Device and method for medical macromolecular material continuous precipitation and fractionation
PT2455429E (en) 2010-11-19 2013-11-07 Omya Int Ag Method for preparing aqueous suspensions of mineral materials using amines combined with vinyl carboxylic polymers
FR2967593B1 (en) 2010-11-19 2012-12-28 Coatex Sas USE OF AMINES IN COMBINATION WITH ACRYLIC POLYMERS IN THE MANUFACTURE OF AQUEOUS SUSPENSIONS OF MINERAL MATERIALS
US9095793B2 (en) * 2012-02-17 2015-08-04 California Institute Of Technology Radial opposed migration aerosol classifier with grounded aerosol entrance and exit
CN104558258B (en) * 2014-12-17 2016-08-24 吉首大学 A kind of gutta-percha fractionation column and the method that gutta-percha is carried out series classification
KR101710906B1 (en) * 2016-07-25 2017-03-03 한전원자력연료 주식회사 The interface control device for liquid-liquid extraction by pressure equilibrium

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229879A (en) * 1975-09-02 1977-03-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Process for processing disposed polymer mixture
DE3242130A1 (en) * 1982-11-13 1984-08-02 Heinz Dipl.-Chem. 6082 Mörfelden Geerissen Process for the continuous fractionation of polymers
DE3461810D1 (en) * 1983-05-20 1987-02-05 Allied Colloids Ltd Water soluble polymers
US5198471A (en) * 1989-09-11 1993-03-30 Rensselaer Polytechnic Institute Polymer recycling by selective dissolution

Also Published As

Publication number Publication date
EP0499267B1 (en) 1995-12-13
NO178344C (en) 1996-03-06
KR920016474A (en) 1992-09-24
NO920585D0 (en) 1992-02-14
DE59204630D1 (en) 1996-01-25
NO920585L (en) 1992-08-17
FI920660A (en) 1992-08-15
FI920660A0 (en) 1992-02-14
DE4104573A1 (en) 1992-08-20
EP0499267A2 (en) 1992-08-19
US5242594A (en) 1993-09-07
JPH04314706A (en) 1992-11-05
TW201698B (en) 1993-03-11
EP0499267A3 (en) 1993-02-03
NO178344B (en) 1995-11-27
AU650716B2 (en) 1994-06-30
ATE131497T1 (en) 1995-12-15
DE4104573C2 (en) 1993-01-28
KR0177827B1 (en) 1999-05-15
AU1094692A (en) 1992-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI105335B (en) Process and apparatus for technical fractionation of polymers
Kobayashi et al. Molecular imprint membranes of polyacrylonitrile copolymers with different acrylic acid segments
FI72982C (en) FOERFARANDE FOER TILLVARATAGNING AV POLYMER UR EN LOESNING.
US5643460A (en) Method for separating oil from water in petroleum production
CA2542357C (en) Method of dewatering grain stillage solids
DE60108224T2 (en) METHOD FOR CLEANING A LIQUID HYDROCARBON PRODUCT
CN101896324B (en) Removing volatile compounds from polymer pellets
CN1370196A (en) Method for separating polyolefinic synthetic mixtures
EP0666161A2 (en) Method for short-term treatment of thermoplastic molten material with a fluid treating agent and obtained thermoplastic material
BR112015006444A2 (en) method and apparatus for water treatment using screens
CN110317600A (en) A kind of suspension emulsion type slippery water friction reducer and preparation method thereof
DE2647593C3 (en) Process for controlling the particle morphology and molecular weight distribution of emulsion polymerized latex polymers
WO2000020470A2 (en) Aqueous dispersions
WO1998014405A1 (en) Aqueous dispersions
Cipullo et al. Olefin polymerisation catalysts: when perfection is not enough
CN101155779B (en) Production method of n-vinyl-2-pyrrolidone
DE888619C (en) Process for the polymerization of propylene
US4931191A (en) Method for separating solids from water using amine containing polymers
Pesneau et al. Glycidyl methacrylate–grafted linear low‐density polyethylene fabrication and application for polyester/polyethylene bonding
Gagnaire et al. Physico-chemical treatment applied to compost liquor: Feasibility study
Geerissen et al. Continuous fractionation and solution properties of PVC, 1. Continuous fractionation, characterisation
US6235205B1 (en) Aqueous dispersions
US5587082A (en) High osmotic pressure chromatography
Milosevic et al. Extractive concentration of aqueous salt solutions in aqueous two phase systems
Akpan Compatibility study of polystyrene and poly methyl-methacrylate blends using ftir and viscometry methods

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired